RU24062U1 - MILLIMETER WAVE DUPLEX TRANSMITTER - Google Patents

Description

ДУПЛЕКСНЫЙ ПРИЕМОПЕРЕДАТЧРЖ МИЛЛИМЕТРОВЫХ ВОЛНMILLIMETER WAVES DUPLEX RECEIVER

Предлагаемая полезная модель относится к области радиосвязи и может использоваться для организации многоканальных цифровых радиорелеЦщигх линий связи.The proposed utility model relates to the field of radio communications and can be used to organize multi-channel digital radio relay communication lines.

Известны приемопередатчики, используемые для радиорелейной связи, которые работают в диапазоне 11 ГГц, например, Электроника-М (Проспект Всемирной выставки Телеком-79. Внешторгиздат, 1979г.). Однако эти приемопередатчики имеют высокое энергопотребление и большие габгфиты.Known transceivers used for microwave communication, which operate in the 11 GHz band, for example, Electronics-M (Prospect of the World Exhibition Telecom-79. Vneshtorgizdat, 1979). However, these transceivers have high power consumption and large gabffity.

Из известных приемопередатчиков наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является приемопередатчик радиорелейной системы Радан-2 ( Мордухович Л.Г., Степанов А.П. Системы радиосвязи.-М.гРадио и связь, 1987г.).Of the known transceivers, the closest in technical essence to the proposed device is the transceiver of the radio relay system Radan-2 (Mordukhovich L.G., Stepanov A.P. Radio communication systems.-M.g. Radio and communication, 1987).

Функциональная схема приемопередатчика приведена на фиг.1, где введеныThe functional diagram of the transceiver is shown in figure 1, where introduced

следуюыще обозначения:the following notation:

1- первый регенератор;1- first regenerator;

2- частотно-модулируемый генератор;2- frequency-modulated generator;

3- первый полосовой фильтр;f3- first band-pass filter; f

4- циркулятор; -J4-circulator; -J

6- второй регенератор;6 - second regenerator;

7- частотный детектор;7-frequency detector;

8- усилитель промежуточной частоты;8- intermediate frequency amplifier;

H04B 7/14H04B 7/14

I .р //;.;I .p //;.;

11 - второй полосовой фильтр.11 - second band-pass filter.

Приемопередатчик содержит последовательио соедииениые первый регенератор 1, частотно-модулированиый генератор 2 и первый полосовой фильтр 3, выход которого соединен с первым входом циркулятора 4, второй вход которого соединен с антенной 5, а выход соединен с последовательно включенными вторым полосовым фильтром 11, смесителем 9, второй вход которого соединен с выходом гетеродина 10, усилителем промежуточной частоты 8, частотным детектором 7 и вторым регенератором 6.The transceiver contains serial connections the first regenerator 1, the frequency-modulated generator 2 and the first bandpass filter 3, the output of which is connected to the first input of the circulator 4, the second input of which is connected to the antenna 5, and the output is connected to the second bandpass filter 11, mixer 9, connected in series the second input of which is connected to the output of the local oscillator 10, an intermediate frequency amplifier 8, a frequency detector 7 and a second regenerator 6.

Работает приемопередатчик следующим образом. Вход регенератора 1 является входом передающей части приемопередатчика. На этот вход поступает цифровой сигнал, формируемый аппаратурой временного уплотнения типа ИКМ-30. Регенератор 1 восстанавливает форму и временные положения кодовых символов. Восстановленный сигнал поступает для модуляции частотномодулированного генератора 2, с выхода которого высокочастотный сигнал через полосовой фильтр 3, формирующий полосу излучаемого сигнала, и циркулятор 4 поступает в антенну 5. Циркулятор 4 служит для развязки принимаемого и передаваемого сигналов.The transceiver operates as follows. The input of the regenerator 1 is the input of the transmitting part of the transceiver. This input receives a digital signal generated by the temporary compaction equipment type PCM-30. The regenerator 1 restores the shape and temporary positions of the code symbols. The reconstructed signal is supplied to modulate the frequency-modulated generator 2, the output of which is a high-frequency signal through a band-pass filter 3, forming the band of the emitted signal, and the circulator 4 is fed to the antenna 5. The circulator 4 serves to decouple the received and transmitted signals.

Принимаемый антенной 5 сигнал через циркулятор 4 поступает на вход полосового фильтра 11, являющийся входом приемной части приемопередатчика. Далее частота входного сигнала понижается с помощью смесителя 9 и гетеродина 10. Гфеобра:юванный сигнал усиливается в усилителе промежуточной частоты 8 и детектируется частотным детектором 7. Регенератор 6 восстанавливает форму и временные положения кодовых символов. С выхода регенератора 6 сигнал поступает на аппаргиуру разуплотнения.Система РаданМ обладает недостаточной помехозащищенностью. Особенно это проявляется при работе системы в коде AMI при отсутствии загрузки информацией или при слабой загрузке. В этом случае значительио снижается или даже вовсеThe signal received by the antenna 5 through the circulator 4 is fed to the input of the band-pass filter 11, which is the input of the receiving part of the transceiver. Next, the frequency of the input signal is reduced using the mixer 9 and the local oscillator 10. Gpheobra: the juvenile signal is amplified in the intermediate frequency amplifier 8 and detected by the frequency detector 7. The regenerator 6 restores the shape and temporal position of the code symbols. From the output of the regenerator 6, the signal enters the decompression aperture. The RadanM system has insufficient noise immunity. This is especially evident when the system is running in AMI code in the absence of information loading or in case of weak loading. In this case, significantly reduced or even completely

I.I.

пропадает уровень спектральной компоненты хронирующего сигнала, что приводит к ухудшению или даже срыву синхронизации в приемнике.the level of the spectral component of the timing signal disappears, which leads to a deterioration or even disruption of synchronization in the receiver.

Для устранения указанных недостатков в приемопередатчик, содержащий первый и второй регенераторы, антенну, соединенную с вторым входом циркулятора, гетеродин, выход которого соединен со вторым входом cMecHTej|i, генератор и усилитель промежуточной частоты, введены последовательно соединенные входной согласующий блок и приемник входного сигнала, последовательно соединенные декодер трехуровнего кода, скремблер, кодер относительного кода, усилитель-формирователь и модулятор, а также фильтр верхних частот и последовательно соединенные демодулятор, видеоусилитель и пороговый блок, кроме того, последовательно соединенные декодер относительного кода, дескремблер, кодер трехуровневого кода, выходной усилитель и выходной согласующий блок, а также блок синхронизации передатчика и блок сишфонизации приемника. При этом выход приемника входного сигнала соединен с первым входом первого регенератора и входом блока синхронизации передатчика, выход которого соединен с входами синхронизации первого регенератора, декодера трехуровнего кода, скремблера и кодера относительного кода. Выход генератора соединен со вторым входом модулятора, выход которого соединен с первым входом циркулятора, выход которого соединен с первым входом смесителя, выход которого соединен с входом фильтра верхних частот, выход которого через усилитель промежуточной частоты соединен с входом демодулятора. Выход порогового блока соединен с входами второго регенератора и блока синхронизации приемника, выход которого соединен с входами синхронизации второго регенератора, декодера относительного кода, дескремблера и кодера трехуровнего кода. Причем, выход первого регенератора соединен с входом декодера трехуровнего кода, выход второго регенератора соединен с входом декодера относительного кода. Вход входного согласующего блока {||ляо|To eliminate these shortcomings, a transceiver containing the first and second regenerators, an antenna connected to the second input of the circulator, a local oscillator, the output of which is connected to the second input cMecHTej | i, an intermediate frequency generator and amplifier, are connected in series with the input matching unit and the input signal receiver, three-level code decoder connected in series, scrambler, relative code encoder, amplifier-driver and modulator, as well as a high-pass filter and series-connected demos ulyator, video amplifier and threshold unit, moreover, connected in series relative code decoder, a descrambler, a three-level code encoder, output amplifier and an output matching unit, as well as block synchronization transmitter and receiver unit sishfonizatsii. In this case, the output of the input signal receiver is connected to the first input of the first regenerator and the input of the transmitter synchronization unit, the output of which is connected to the synchronization inputs of the first regenerator, three-level code decoder, scrambler, and relative code encoder. The generator output is connected to the second input of the modulator, the output of which is connected to the first input of the circulator, the output of which is connected to the first input of the mixer, the output of which is connected to the input of the high-pass filter, the output of which is connected through the intermediate-frequency amplifier to the input of the demodulator. The output of the threshold block is connected to the inputs of the second regenerator and the receiver synchronization block, the output of which is connected to the synchronization inputs of the second regenerator, relative code decoder, descrambler, and three-level code encoder. Moreover, the output of the first regenerator is connected to the input of the three-level code decoder, the output of the second regenerator is connected to the input of the relative code decoder. Input matching block {|| lao |

входом приемопередатчика. Выход выход выходом устройства. На фиг2 приведена фунющо приемопередатчика, где введены следующие 1- входной согласующий блок; 2- приемник входного сигнала; 3- первый регенератор; 4- блок синхронизации передатчика; 5- декодер трехуровневого кода; 6- скремблер; 7- кодер относительного кода; 8- усилитель-формирователь; 9- модулятор; 10- генератор; 11- циркулятор; 12- антенна; 13- смеситель; 14- гетеродин; 15- филыр верхних частот; 16- усилитель промежуточной частоты 17- демодулятор; 18- видеоусилитель; 19- пороговый блок; 20- второй регенератор; 21- блок синхронизации приемникгц 22- декодер относительного кода; 23- дескремблер;transceiver input. The output is the output of the device Figure 2 shows the function of the transceiver, where the following 1-input matching unit; 2- input signal receiver; 3- first regenerator; 4- transmitter synchronization unit; 5-decoder three-level code; 6- scrambler; 7- encoder relative code; 8- amplifier-driver; 9- modulator; 10-generator; 11- circulator; 12- antenna; 13- mixer; 14-heterodyne; 15- high-frequency file; 16- intermediate frequency amplifier; 17- demodulator; 18-video amplifier; 19-threshold block; 20 - second regenerator; 21- receiver clock synchronization unit; 22- relative code decoder; 23- descrambler;

.f го согласующего блока является альная схема предлагаемого бозначения:.f th matching block is an al scheme of the proposed designation:

l(.H.i(l (.H.i (

25- выходной усилитель;25-output amplifier;

26- выходной согласующий блок.26-output matching block.

Пpиeмoпq)eдaгчик содердкит последовательно соединенные входной согласующий блок I, приемник входного сигнала 2, первый регенератор 3, декодер трехуровневого кода 5, скремблер 6, кодер относительного КОДЕ 7, усилитель-формирователь 8, модулятор 9, выход которого соединен с первым входом циркулятора 11, второй вход которого соедагаен с антенной 12. При этом выход приемника входного сигнала 2 соединен с входом блока синхронизации передатчика 4, выход которого соединен с входами синхронизации первого регенератора 3, декодера трехуровнего кода 5, скремблера 6 и кодера относительного кода 7. Выход генератора 10 соеданен со вторым входом модулятора 9. Кроме того, содержит последовательно соединенные смеситель 13, фильтр верхних частот 15, усилитель промежуточной частоты 16, демодулятор 17, видеоусилитель 18, пороговый блок 19, вт(й регенератор 20, декодер относительного кода 22, дескрембдер 23, кодер трехуровневого кода 24, выходной усилитель 25 и выходной согласуюпщй блок 26, выход которого является выходом п|шемопередатчика. Причем, выход порогового блока 19 соединен с входом блока синхронизации приемника 21, выход которого соединен с входами синхронизации второго регенератора 20, декодера относительного кода 22, дес1фемблера 23 и кодера трехуровнегокода 24. Выход гетеродина 14 соединен со вторым входом смесителя 13, вход которого соединен с выходом щф1оглятора 11. Вход входного согласующего блока 1 является входом пртемопередатчика. Цриемопередатчик работает следующим образом. На входаой согласующий блок 1 цифровой сигнал поступает с выхода апп)атуры временного уплшпения, например, ИКМ-30, ИКМ-120 или подобной по кабельной линии. С выхода приемника входного сигнала 1 СУОЩЛ поступает на входы первого регенератора 3 и блока синхронизации 4. Устройство синхронизации 4 выделяЕет сигнал тактовой частоты и формирует изFor example, the sensor contains a serially connected input matching block I, an input signal receiver 2, a first regenerator 3, a three-level code decoder 5, a scrambler 6, a relative CODE 7, an amplifier-shaper 8, a modulator 9, the output of which is connected to the first input of the circulator 11, the second input of which is connected to the antenna 12. The output of the input signal receiver 2 is connected to the input of the synchronization unit of the transmitter 4, the output of which is connected to the synchronization inputs of the first regenerator 3, three-level code decoder 5, scramb Lera 6 and the relative code encoder 7. The output of the generator 10 is connected to the second input of the modulator 9. In addition, it contains a series-connected mixer 13, a high-pass filter 15, an intermediate frequency amplifier 16, a demodulator 17, a video amplifier 18, a threshold block 19, w regenerator 20, relative code decoder 22, descrambler 23, three-level code encoder 24, output amplifier 25 and matching output unit 26, the output of which is the output of the transmitter. Moreover, the output of the threshold unit 19 is connected to the input of the synchronization unit of the receiver 21, the output of which is connected to the synchronization inputs of the second regenerator 20, the relative code decoder 22, desfambler 23 and the three-level code encoder 24. The output of the local oscillator 14 is connected to the second input of the mixer 13, the input of which is connected to the output of schf1oglator 11. The input of the input matching unit 1 is the input of the pre-transmitter. The transceiver operates as follows. At the input of the matching block 1, a digital signal is received from the output of the application of a temporary performance, for example, IKM-30, IKM-120, or a similar cable line. From the output of the receiver of the input signal 1 SUSCHL arrives at the inputs of the first regenerator 3 and the synchronization unit 4. The synchronization device 4 selects a clock frequency signal and generates

него сигналы тактовой синхронизации, необходимые для работы первого регенератора 3, декодера трезц ровнего кода 5, скремблера 6 и кодера относительного кода 7. Регенератор 3 восстанавливает форму и временные положения кодовых символов. Декодер трехуровнего кода 5 преобразует цифровой сигнал, передаваемый в коде HDB-3 или AMI с заполнением 0,§ в двухуровневый двоичный сигнал с заполнением 1. Далее сигнал подвергается скремблированию в скремблере 6 и относительному двоичному кодированию в кодере относительного кода 7 с целью придания ему соответствующих статистических характеристик, необходимых для уверенного выделения сигнала тактовой синхронизации на приемном конце. Такое кодирование позволяет существенно повысить уровень спектральной составляющей хронирующего сигнала, что особенно важно при работе в коде AMI при слабой загрузке информацией и даже при ее отсутсгаии. Усилитель-формирователь 8 обеспечивает уровень и форму сигнала, поступающего на модулятор 9. Модулятор 9 осуществляет модуляцию сигнала, поступающего от генератора 10. Генератор 10 работает в диапазоне 36-39,5 ГГц. Модулированный сигнал через циркулятор 11 поступает в антенну 12 и излучается в эфир.clock signals necessary for the operation of the first regenerator 3, decoder trident equal code 5, scrambler 6 and encoder relative code 7. Regenerator 3 restores the shape and temporary position of the code symbols. The decoder of three-level code 5 converts a digital signal transmitted in HDB-3 or AMI code with filling 0, § into a two-level binary signal with filling 1. Next, the signal is scrambled in scrambler 6 and relative binary encoded in encoder relative code 7 in order to give it corresponding statistical characteristics necessary for reliable separation of the clock synchronization signal at the receiving end. Such coding can significantly increase the level of the spectral component of the timing signal, which is especially important when working in AMI code with weak information loading and even when there is no information available. The amplifier-driver 8 provides the level and shape of the signal supplied to the modulator 9. Modulator 9 modulates the signal received from the generator 10. The generator 10 operates in the range of 36-39.5 GHz. The modulated signal through the circulator 11 enters the antenna 12 and is transmitted to the air.

Принимаемый из эфира сигнал с выхода антенны 12 через циркулятор 11 попадает на вход смесителя 13. Циркулятор 11 обеспечивает разделение передаваемого и принимаемо сигналов. Смесите.11ь 13 с помощью гетеродина 14, работающего в диапазоне 36-39,5 ГГц, преобразует принимаемый сигнал в сигнал промежуточной частоил. Фильтр верхних частот 15 ослабляет сигнал генератора 10, попадающий на вход смесителя 13 через циркулятор И и являющийся в данном случае мешаюцо1м. Усилитель промежуточной частоты 16 обеспечивает усиление сигнала и частотную избирательность приемника. После демодулятора 17 сигнал поступает на вход видеоусилителя 18, обеспечивающего необходимое усиление сигнала для работы порогового блока 19. Пороговый блок 19 обеспечивает принятие решения о принятом символе - О или 1. ДалееThe signal received from the ether from the output of the antenna 12 through the circulator 11 goes to the input of the mixer 13. The circulator 11 provides a separation of the transmitted and received signals. Mix 1113 with the help of a local oscillator 14 operating in the range of 36-39.5 GHz, converts the received signal into an intermediate frequency signal. The high-pass filter 15 attenuates the signal of the generator 10, which enters the input of the mixer 13 through the circulator And and which in this case is interfering. The intermediate frequency amplifier 16 provides signal amplification and frequency selectivity of the receiver. After the demodulator 17, the signal is fed to the input of the video amplifier 18, which provides the necessary signal amplification for the operation of the threshold unit 19. The threshold unit 19 provides a decision on the received symbol - O or 1. Next

сигнал поступает на входы второго регенератора 20 и блока синхронизации приемника 21. Блок синхронизации приемника 21 осуществляет выделение сигнала тактовой частоты и формирует из него сигналы тактовой синхронизации, необходимые для работы регенератора 20, декодера относительного кода 22, дескремблера 23 и кодера трехуровнего кода 24.the signal enters the inputs of the second regenerator 20 and the synchronization unit of the receiver 21. The synchronization unit of the receiver 21 extracts the clock signal and generates from it the clock signals necessary for the operation of the regenerator 20, the relative code decoder 22, the descrambler 23 and the three-level code encoder 24.

Регенератор 20 восстанавливает форму и временные положения кодовых символов. Декодер относительного кода 22 и дескремблер 23 выполняют операции, обратные операциям кодера относительного кода 7 и скремблера 6 соответственно. Кодер трехуровнего кода 24 преобразует двоичный двухуровневый сигнал в сигнал трехуровнего кода HDB-3 или АМ. Далее усиленный выходным усилителем 25 сигнал через выходной согласующий блок 26 и кабельную линию поступает на апп атуру разуплотнения ИКМ-30, ИКМ120 или им подобную. Входной и выходной согласующие блоки 1 и 26 предназначены для согласованиявхода и выхода приемопередатчика с кабельной линией и организации электропитания приемопередатчика по фантомным цепям.The regenerator 20 restores the shape and temporary positions of the code symbols. The relative code decoder 22 and the descrambler 23 perform operations inverse to the operations of the relative code encoder 7 and the scrambler 6, respectively. A three-level code encoder 24 converts a binary two-level signal into a three-level code signal HDB-3 or AM. Further, the signal amplified by the output amplifier 25 passes through the output matching unit 26 and the cable line to the decompression equipment IKM-30, IKM120 or the like. The input and output matching blocks 1 and 26 are designed to coordinate the input and output of the transceiver with a cable line and organize the power supply of the transceiver through phantom circuits.

Таким образом, предлагаемый приемопередатчик имеет более высокую помехозащищенность и обладает, по мнению авторов, новизной, полезностью, отвечает требованиям, предъявляемым к полезной модели.Thus, the proposed transceiver has a higher noise immunity and, according to the authors, has novelty, utility, meets the requirements of the utility model.

Патентообладатель -ФГУП «Воронежский НИИ связиPatent holder - Voronezh Research Institute of Communications

Главный инженер Калиннн А.В.Chief Engineer A. Kalinn

( (

Claims (1)

Дуплексный приемопередатчик миллиметровых волн, содержащий первый и второй регенераторы, антенну, соединенную со вторым входом циркулятора, гетеродин, выход которого соединен со вторым входом смесителя, генератор и усилитель промежуточной частоты, отличающийся тем, что в него введены последовательно соединенные входной согласующий блок и приемник входного сигнала, последовательно соединенные декодер трехуровнего кода, скремблер, кодер относительного кода, усилитель-формирователь и модулятор, а также фильтр верхних частот и последовательно соединенные демодулятор, видеоусилитель и пороговый блок, кроме того последовательно соединенные декодер относительного кода, дескремблер, кодер трехуровнего кода, выходной усилитель и выходной согласующий блок, выход которого является выходом приемопередатчика, а также блок синхронизации передатчика и блок синхронизации приемника, при этом выход приемника входного сигнала соединен с входом блока синхронизации передатчика, выход которого соединен с входами синхронизации первого регенератора, декодера трехуровнего кода, скремблера и кодера относительного кода, выход генератора соединен со вторым входом модулятора, выход которого соединен с первым входом циркулятора, выход которого соединен с первым входом смесителя, выход которого соединен с входом фильтра верхних частот, выход которого через усилитель промежуточной частоты соединен с входом демодулятора, выход порогового блока соединен с входами второго регенератора, и блока синхронизации приемника, выход которого соединен с входами синхронизации второго регенератора, декодера относительного кода, дескремблера и кодера трехуровнего кода, причем, выход первого регенератора соединен с входом декодера трехуровнего кода, выход второго регенератора соединен с входом декодера относительного кода, а вход входного согласующего блока является входом приемопередатчика.

A millimeter wave duplex transceiver containing the first and second regenerators, an antenna connected to the second input of the circulator, a local oscillator, the output of which is connected to the second input of the mixer, an intermediate frequency generator and amplifier, characterized in that the input matching unit and the input receiver are serially connected to it signal, series-connected three-level code decoder, scrambler, relative code encoder, amplifier-driver and modulator, as well as a high-pass filter and separately connected demodulator, video amplifier and threshold block, in addition, series-connected relative code decoder, descrambler, three-level code encoder, output amplifier and output matching block, the output of which is the output of the transceiver, as well as the transmitter synchronization block and the receiver synchronization block, while the receiver output the input signal is connected to the input of the transmitter synchronization unit, the output of which is connected to the synchronization inputs of the first regenerator, three-level code decoder, mbler and encoder relative code, the output of the generator is connected to the second input of the modulator, the output of which is connected to the first input of the circulator, the output of which is connected to the first input of the mixer, the output of which is connected to the input of the high-pass filter, the output of which is connected through the intermediate frequency amplifier to the input of the demodulator, the output of the threshold block is connected to the inputs of the second regenerator, and the receiver synchronization block, the output of which is connected to the synchronization inputs of the second regenerator, the relative code decoder, des a crembler and a three-level code encoder, moreover, the output of the first regenerator is connected to the input of the three-level code decoder, the output of the second regenerator is connected to the input of the relative code decoder, and the input of the input matching block is the input of the transceiver.